[发明专利]一种添加有羰基镍粉的陶瓷复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及陶瓷材料技术领域，特别涉及到添加有羰基镍粉的陶瓷复合材料及其制备方法。

背景技术

陶瓷材料是用天然或合成化合物经过成形和高温烧结制成的一类无机非金属材料。它具有高熔点、高硬度、高耐磨性、耐氧化等优点。可用作结构材料、刀具材料，由于陶瓷还具有某些特殊的性能，又可作为功能材料。

通常陶瓷材料所具有的特性有：（1）力学特性：陶瓷材料是工程材料中刚度最好、硬度最高的材料，其硬度大多在1500HV以上。陶瓷的抗压强度较高，但抗拉强度较低，塑性和韧性很差。（2）热特性：陶瓷材料一般具有高的熔点，大多在2000℃以上，且在高温下具有极好的化学稳定性；陶瓷的导热性低于金属材料，陶瓷还是良好的隔热材料。同时陶瓷的线膨胀系数比金属低，当温度发生变化时，陶瓷具有良好的尺寸稳定性。（3）电特性：大多数陶瓷具有良好的电绝缘性，因此大量用于制作各种电压的绝缘器件。铁电陶瓷具有较高的介电常数，可用于制作电容器，铁电陶瓷在外电场的作用下，还能改变形状，将电能转换为机械能，可用作扩音机、电唱机、超声波仪、声纳、医疗用声谱仪等。少数陶瓷还具有半导体的特性，可作整流器。（4）化学特性陶瓷材料在高温下不易氧化，并对酸、碱、盐具有良好的抗腐蚀能力。（5）光学特性：陶瓷材料还有独特的光学性能，可用作固体激光器材料、光导纤维材料、光储存器等，透明陶瓷可用于高压钠灯管等。磁性陶瓷在录音磁带、唱片、变压器铁芯、大型计算机记忆元件方面的应用有着广泛的前途。

新型陶瓷材料在性能上有其独特的优越性。在热和机械性能方面，有耐高温、隔热、高硬度、耐磨耗等；在电性能方面有绝缘性、压电性、半导体性、磁性等；在化学方面有催化、耐腐蚀、吸附等功能；在生物方面，具有一定生物相容性能，可作为生物结构材料等。但也有它的缺点，如脆性。因此研究开发新型功能陶瓷是材料科学中的一个重要领域。常见的新型陶瓷主要有：（1）氧化铝陶瓷：具有各种优良的性能。耐高温，一般可要1600℃长期使用，耐腐蚀，高强度，其强度为普通陶瓷的2~3倍，高者可达5~6倍。其缺点是脆性大，不能接受突然的环境温度变化。用途极为广泛，可用作坩埚、发动机火花塞、高温耐火材料、热电偶套管、密封环等，也可作刀具和模具。（2）氮化硅陶瓷：是一种高温强度高、高硬度、耐磨、耐腐蚀并能自润滑的高温陶瓷，线膨胀系数在各种陶瓷中最小，使用温度高达1400℃，具有极好的耐腐蚀性，除氢氟酸外，能耐其它各种酸的腐蚀，并能耐碱、各种金属的腐蚀，并具有优良的电绝缘性和耐辐射性。可用作高温轴承、在腐蚀介质中使用的密封环、热电偶套管、也可用作金属切削刀具。（3）碳化硅陶瓷：是一种高强度、高硬度的耐高温陶瓷，在1200℃~1400℃使用仍能保持高的抗弯强度，是目前高温强度最高的陶瓷，碳化硅陶瓷还具有良好的导热性、抗氧化性、导电性和高的冲击韧度。是良好的高温结构材料，可用于火箭尾喷管喷嘴、热电偶套管、炉管等高温下工作的部件；利用它的导热性可制作高温下的热交换器材料；利用它的高硬度和耐磨性制作砂轮、磨料等。而按照功能来分类的话，新型陶瓷可还分为介电陶瓷、光学陶瓷、磁性陶瓷、半导体陶瓷等。

随着科学技术的发展，市场对陶瓷材料的性能提出了越来越高的要求，如何开发出更多的高性能、造价低的新型陶瓷以满足人们对于某些特定功能的需求，从而提高陶瓷材料的应用水平，是目前高新材料行业内急需解决的问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供添加有羰基镍粉的陶瓷复合材料，通过采用特定的原料进行组合，配合特定的生产工艺，使得制备而成的陶瓷复合材料致密度高、介电性能好，特别适合应用于电力行业，能够满足行业的要求，具有较好的应用前景。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

添加有羰基镍粉的陶瓷复合材料，由下列重量份的原料制成：氮化硅20-30份、氧化铜16-18份、麦饭石12-14份、钛酸锶10-12份、羰基镍粉8-10份、聚酰亚胺纤维10-12份、水镁石纤维10-12份、正硅酸乙酯8-10份、对甲苯磺酸6-8份、液体石蜡6-8份、苯甲基二氯硅烷4-6份、羟丙基瓜尔豆胶4-6份、碳纳米管2-4份、交联剂3-5份、增塑剂3-5份、去离子水150份。

优选地，所述交联剂选自过硫酸铵、甲叉双丙烯酰胺、丙烯基丙烯酸甲酯中的任意一种。

优选地，所述增塑剂选自环氧硬脂酸辛酯、环氧化甘油三酸酯、邻苯二甲酸二丁酯中的任意一种。

所述的添加有羰基镍粉的陶瓷复合材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）按照所述重量份准确称取各原料；